【技术实现步骤摘要】
多用户无线功率通信网络最大化吞吐量方法、装置及介质
[0001]本专利技术涉及一种多用户无线功率通信网络最大化吞吐量方法、装置、计算机设备及存储介质，属于无线通信
技术介绍
[0002]随着半导体技术和集成电路产业的发展，无线通信电子电路的功耗大大降低，这使得无线传感器网络的射频信号供电成为可能；除了通过环境射频信号提供能量外，还可以主动部署专用功率站实现对传感器的无线能量传输，打破了其他环境能量被动采集的限制，具有良好的可控性；其中信息的无线传输占低功耗传感器节点能耗的大部分，从提高无线传感器节点信息传输能量效率的角度出发，无线供电通信网络已成为学术界的研究热点，然而由于无线链路的衰落特性，无线功率通信网络仍然很难保持连续的信息传输。
[0003]随着最近超材料的进展，智能超表面(RIS)技术可以实现无线通信环境的智能定制，有效提高无线链路质量，RIS通过智能控制大量的无源反射元件，可以对无线信道的信号传播进行编程，RIS辅助无线通信时能够支持6G通信系统的低成本、高能量效率和高信息速率通信。
[...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多用户无线功率通信网络最大化吞吐量方法，其特征在于，所述方法包括：通过接入点获取能量链路信道，采用奇异值分解技术分解能量链路信道矩阵，得到左酉矩阵、右酉矩阵和对角矩阵；根据右酉矩阵的第一奇异向量，设置能量预编码；采用交替优化算法，迭代求解最佳信息预编码矩阵、第二相位矩阵和更新能量预编码矩阵，直到满足吞吐量收敛条件，得到最终的能量预编码矩阵、最佳信息预编码矩阵和第二相位矩阵，所述第二相位矩阵为基于最佳信息预编码矩阵求解得到的矩阵。2.根据权利要求1所述的多用户无线功率通信网络最大化吞吐量方法，其特征在于，所述采用奇异值分解技术分解能量链路信道矩阵，得到左酉矩阵、右酉矩阵和对角矩阵，如下式：其中，矩阵U
e
和V
e
分别为左酉矩阵和右酉矩阵；Λ
e
是一个对角矩阵，对角元素是满足H
e
的奇异值λ1≥λ2≥
…
≥λ
n
＞0。3.根据权利要求2所述的多用户无线功率通信网络最大化吞吐量方法，其特征在于，所述根据右酉矩阵的第一奇异向量，设置能量预编码，如下式：其中，G是能量预编码，P0表示功率站的最大发射功率，b1是第一奇异向量，即(H
RA
ΘH
PR
+H
PA
)的最大奇异值λ1的特征向量，表示b1的共轭转置；Θ表示可重构的智能超表面的相位矩阵；H
e
为能量链路信道矩阵，H
e
＝H
RA
ΘH
PR
+H
PA
，H
PR
、H
PA
、H
RA
分别表示功率站到智能超表面的基带等效信道、功率站到接入点的基带等效信道、智能超表面到接入点的基带等效信道。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的多用户无线功率通信网络最大化吞吐量方法，其特征在于，所述采用交替优化算法，迭代求解最佳信息预编码矩阵、第二相位矩阵和更新能量预编码矩阵，直到满足吞吐量收敛条件，得到最终的能量预编码矩阵、最佳信息预编码矩阵和第二相位矩阵，具体包括：开始交替优化算法，设置迭代次数为0；求解最佳信息预编码矩阵、第二相位矩阵和更新能量预编码矩阵；判断是否满足吞吐量收敛条件；若不满足吞吐量收敛条件，令迭代次数加1，继续求解最佳信息预编码矩阵、第二相位矩阵和更新能量预编码矩阵；若满足收敛条件，则得到最终的能量预编码矩阵、最佳信息预编码矩阵和第二相位矩阵。5.根据权利要求4所述的多用户无线功率通信网络最大化吞吐量方法，其特征在于，所述求解最佳信息预编码矩阵和更新能量预编码，具体包括：基于上一次迭代得到的第一相位矩阵，求解最佳信息预编码矩阵；基于最佳信息预编码矩阵，求解第二相位矩阵，令第二相位矩阵作为本次迭代得到的第一相位矩阵，更新能量预编码矩阵。6.根据权利要求5所述的多用户无线功率通信网络最大化吞吐量方法，其特征在于，所述基于上一次迭代得到的第一相位矩阵，求解最佳信息预编码矩阵，具体包括：
通过使用半正定松弛方法，将优化问题重写为：s.t.1:C2:Tr(GG
H
)≤P0C3:θ
i
∈[0,2)C4:SINR
k
→
m
≥INR
k
,if(m)≥x(k)C5:C5:C7:Ω
k
≥0在问题中，C1约束中的P...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴春月，柯峰，秦梦娇，杨协宜，温淼文，李东，章秀银，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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